Comparative Performance of Holt-Winters and Prophet in Forecasting Electricity Demand in Distribution Systems and Public Lighting

Authors

  • Galo Tapia Estrella
  • Nancy Rodríguez Sánchez
  • Carlos Ramiro Corrales Tapia
  • Alex Danilo Panchi Guamangallo
  • Mauricio Eduardo Mullo Pallo

DOI:

https://doi.org/10.61236/qd0p8f87

Keywords:

electricity demand, distribution networks, public lighting, forecasting, Holt-Winters, Prophet

Abstract

Accurate electricity demand forecasting supports operational planning and energy-efficiency decisions in distribution systems. This study compares the additive Holt-Winters and Prophet models applied to public lighting demand in Cotopaxi, Ecuador, using an institutional inventory of 52,365 luminaires from 2012 to 2020. The inventory was transformed into a monthly theoretical energy series through data cleaning, calendar-based energy calculation and a dynamic replacement rule for the transition from mercury and sodium lamps to LED technology. The models were implemented in Python and evaluated with MAPE, RMSE and R². Holt-Winters obtained lower short-term error, whereas Prophet better represented the 2019 LED structural change; therefore, both models are useful for complementary operational and strategic planning.

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Published

2026-11-05

Issue

Section

Research article

How to Cite

Comparative Performance of Holt-Winters and Prophet in Forecasting Electricity Demand in Distribution Systems and Public Lighting. (2026). Ciencias De La Ingeniería Y Aplicadas, 10(2), 79-94. https://doi.org/10.61236/qd0p8f87

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